DE586928C

DE586928C - Fuel pump for injection internal combustion engines

Info

Publication number: DE586928C
Application number: DEN32543D
Authority: DE
Original assignee: D Napier and Son Ltd
Current assignee: Napier Turbochargers Ltd
Priority date: 1930-09-26
Filing date: 1931-08-22
Publication date: 1933-10-27

Description

Brennstoffpumpe für Einspritzbrennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft eine Pumpe zur Einspritzung flüssigen Brennstoffes für Brennkraftmaschinen mit einem als Ventil wirkenden Glied, das einen oder mehrere Einlaß-oder Entlastungskanäle zur Druckkammer der Pumpe während des ersten und des letzten Teiles jedes Förderhubes öffnet, um diese Hubteile unwirksam zu machen, derart, daß der Brennstoff nur während eines mittleren wirksamen Teiles jedes Pumpenhubes zu einem Druckkanal gelangt.Fuel Pump for Injection Internal Combustion Engines The invention relates to a pump for injecting liquid fuel for internal combustion engines with a acting as a valve member, which has one or more inlet or relief ducts to the pressure chamber of the pump during the first and last part of each delivery stroke opens to make these lifting parts ineffective, so that the fuel only during a central effective part of each pump stroke reaches a pressure channel.

Werden Pumpen dieser Art bei Schnelläufern angewendet, so kann die kinetische Energie des Brennstoffes im Druckkanal am Ende der Förderzeit bei Öffnung des Entlastungskanals unter Umständen noch Brennstoff durch den Entlastungskanal hindurchsaugen. Die Brennstoffeinspritzung hört dann nicht im gleichen Augenblick auf, in welchem der Entlastungskanal geöffnet wird, vielmehr kann eine kleine Menge von Brennstoff mit allmählich abnehmendem Druck durch die Spritzdüse noch in den Zylinder eingetrieben werden.If pumps of this type are used in high-speed runners, the kinetic energy of the fuel in the pressure channel at the end of the delivery time when opening of the relief channel may still have fuel through the relief channel suck through. The fuel injection then does not stop at the same instant on, in which the relief channel is opened, rather a small amount of fuel with gradually decreasing pressure through the spray nozzle still into the Cylinders are driven.

Diesem Übelstand will die Erfindung abhelfen. Gemäß der Erfindung werden zu diesem Zweck Glieder angewendet, die im oder nahezu im Augenblick der Freilegung des Entlastungs- oder Einlaßkanals zwecks Beendigung des wirksamen Förderhubes den Brennstofförderkanal zwangsläufig gegen den Pumpendruckraum und den mit ihm in Verbindung stehenden. Entlastungskanal absperren. Infolgedessen kann die Strömungsenergie des Brennstoffes in der Druckleitung keinen weiteren Brennstoff nachsaugen.The invention aims to remedy this disadvantage. According to the invention members are used for this purpose which are at or near the moment of Exposure of the relief or inlet channel for the purpose of ending the effective delivery stroke the fuel delivery channel inevitably against the pump pressure chamber and with it related. Shut off the relief channel. As a result, the flow energy Do not suck in any more fuel from the fuel in the pressure line.

Von den mannigfachen Ausführungsmöglichkeiten der Erfindung sind drei Ausführungsbeispiele sowie eine Modifizierung eines der Beispiele in den Zeichnungen wiedergegeben, und zwar zeigt Fig. i einen axialen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel, Fig.2 einen entsprechenden Teilschnitt mit abgeänderter Form des Kolbens und Zylinders, wie sie bei der Anordnung nach Fig. i Anwendung finden können, Fig.3 einen Axialschnitt der wirksamen Teile des Zylinders und Kolbens eines anderen Ausführungsbeispieles, Fig. q. in einer Fig. 3 ähnlichen Darstellung die wirksamen Teile von Kolben und Zylinder eines dritten Ausführungsbeispieles der Brennstoffpumpe nach der Erfindung.There are three of the many possible embodiments of the invention Embodiments and a modification of one of the examples in the drawings reproduced, namely Fig. i shows an axial longitudinal section through an embodiment, 2 shows a corresponding partial section with a modified shape of the piston and cylinder, as they can be used in the arrangement according to FIG. 1, FIG. 3 shows an axial section the effective parts of the cylinder and piston of another embodiment, Fig. Q. in a representation similar to FIG. 3, the effective parts of the piston and Cylinder of a third embodiment of the fuel pump according to the invention.

Bei der Anordnung nach Fig. i enthält der Zylinder A einen Kolben B, und er ist mit einem Druckauslaß C und einer zweiten Bohrung D versehen, die gleichzeitig als Einlaßund. als Entlastungsöffnung dient. In einer Gewindebohrung im unteren Ende des Kolbens B greift ein Bolzen E an, auf den. das obere Ende einer Stoßstange F wirkt, die bei F1 geführt ist und am unteren Ende eine Rolle F2 besitzt, die von einem Nocken G der Nockenwelle G1 beeinfluüt wird. Den Schaft des Bolzens E umschließt ein. Ring El, auf den sich das untere Ende einer Druckfeder E2 aufsetzt, welche den Bolzen E immer in Berührung mit der Stoßstange F bzw. die Rolle F2 in Berührung mit der Fläche des Nockens G hält. Das obere Ende der Feder E2 stützt sich gegen ein Stellglied H, das das untere Ende des Kolbens B umschließt und einen Teil Hl mit nach innen gerichteten Eingriffszähnen aufweist, die in entsprechende Nuten BI des Kolbens B eingreifen, der auf diese Weise unabhängig von dem Teil H hin und her gehen, jedoch durch Verschwenken des Teiles mittels eines daran angebrachten Armes H= gegenüber dem Zylinder A verdreht werden kann.In the arrangement of FIG. serves as a relief opening. In a threaded hole in the lower end of the piston B, a bolt E engages on the. the upper end of a bumper F acts, which is guided at F1 and has a roller F2 at the lower end, which is influenced by a cam G of the camshaft G1. The shaft of the bolt E encloses a. Ring El, on which the lower end of a compression spring E2 rests, which keeps the bolt E always in contact with the push rod F or the roller F2 in contact with the surface of the cam G. The upper end of the spring E2 is supported against an actuator H which encloses the lower end of the piston B and has a part Hl with inwardly directed engagement teeth which engage in corresponding grooves BI of the piston B, which in this way is independent of the part H go back and forth, but can be rotated relative to the cylinder A by pivoting the part by means of an arm H = attached to it.

In der Außenfläche des Tauchkolbens B ist nahe seinem oberen Ende eine schraubenförmige Entlastungsnut B2 eingeschnitten, die mit der Druckkammer B3 über einen Kanal B4 ,'im Kolben in Verbindung ist.In the outer surface of the plunger B is near its upper end cut a helical relief groove B2 which is connected to the pressure chamber B3 is connected via a channel B4, 'in the piston.

Die Anordnung ist derart, daß der Tauchkolben bei einem Saughub den Brennstoff durch die gleichzeitig als Einlau- und Entlastungsöffnung dienende Bohrung D einsaugt. Während des ersten Teiles des Förderhubes des Kolbens wird die Öffnung D vom Kolben freigegeben, so daß während dieses Teiles des Förderhubes der Brennstoff zum Einlau über D zurückfließt. Hat der Kolben einen Teil seines Druckhubes ausgeführt, So deckt er die Öffnung D ab, und damit hört die Strömung des Brennstoffes durch den Kanal auf. Der Brennstoff wird durch die Bohrung B4 und die Nut B2 getrieben und von hier weiter zum Druckkanal C, der zu dieser Zeit mit der Nut B2 in Verbindung steht. Die Förderung von Brennstoff dauert fort, bis der Oberrand der Nut B2 die Bohrung D wieder freigibt; die Anordnung ist so getroffen, daß beim Freilegen der Öffnung D durch die obere Kante der Nut B2 oder unmittelbar danach die Unterkante dieser Nut den Druckkanal C abschließt. Im Augenblick der Wiederherstellung der Verbindung zwischen Druckkammer der Pumpe und Entlastungsöffnung (oder unmittelbar danach) wird auch die Verbindung zwischen Druckkammer und Drucköffnung abgeschnitten.The arrangement is such that the plunger during a suction stroke Fuel through the hole, which serves as an inlet and relief opening at the same time D soaks in. During the first part of the delivery stroke of the piston, the opening D released from the piston, so that during this part of the delivery stroke the fuel flows back to the inlet via D. If the piston has carried out part of its pressure stroke, So he covers the opening D, and thus hears the flow of the fuel through open the channel. The fuel is driven through the bore B4 and the groove B2 and from here on to the pressure channel C, which at this time is in connection with the groove B2 stands. The promotion of fuel continues until the upper edge of the groove B2 the Hole D releases again; the arrangement is made so that when uncovering the Opening D through the upper edge of the groove B2 or immediately thereafter the lower edge this groove closes the pressure channel C. At the moment of restoring the Connection between the pressure chamber of the pump and the relief opening (or directly afterwards) the connection between the pressure chamber and pressure opening is cut off.

Es ist ersichtlich, daß durch Drehen des Kolbens mittels des Hebels H2 die Länge des wirksamen Teiles des Förderhubes, während dessen die Bohrung D abgeschlossen ist, und somit auch die Menge des eingespritzten Brennstoffes verändert werden kann, daß aber gleichzeitig bei allen Drehlagen des Kolbens der Druckauslaß C zwangsläufig durch die untere Kante der Nut B2 in dem Augenblick (oder unmittelbar danach) geschlossen wird, in welchem die Entlastungsöffnung D zur Beendigung des wirksamen Druckhubteiles geöffnet wird.It can be seen that by rotating the piston by means of the lever H2 is the length of the effective part of the delivery stroke during which the bore D is complete, and thus also changes the amount of fuel injected can be that but at the same time the pressure outlet in all rotational positions of the piston C inevitably through the lower edge of the groove B2 at the moment (or immediately thereafter) is closed, in which the relief opening D to terminate the effective pressure stroke part is opened.

Bei der Anordnung nach Fig. 2 ist der Zylinder Al mit einer Bohrung Dl versehen, die lediglich als Einlau dient. Eine besondere Bohrung D2, die neben dem Druckauslaü Cl vorhanden ist, dient zur Entlastung. Die Anordnung ist so, daß ein Teil des Brennstoffes, der durch die Bohrung Dl beim Saughub der Pumpe zuströmt, am Anfangs- und Schluüteil des Druckhubes durch die Bohrung D2 wieder herausgetrieben wird. Ferner ist bei dieser Ausführung die Schraubennut B2 im Kolben nicht durch eine Bohrung mit der Druckkarniner B3 in Verbindung, sondern durch einen Schlitz B5 im Umfangsteil der Kolbenwandung.In the arrangement according to FIG. 2, the cylinder Al is with a bore Dl provided, which only serves as an inlet. A special hole D2, next to the Druckauslaü Cl is present, is used for relief. The arrangement is such that part of the fuel that flows through the bore Dl during the suction stroke of the pump, driven out again at the beginning and end of the pressure stroke through hole D2 will. Furthermore, the screw groove B2 in the piston is not through in this embodiment a hole in connection with the Druckkarniner B3, but through a slot B5 in the peripheral part of the piston wall.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 geht in dem Zylinder 1 ein Kolben K hin und her. Der Zylinder besitzt eine Verbundeinlau-und Entlastungsöffnung L, eine weitere Entlastungsbohrung 1V1 und eine Auslaßbohrung N; der Kolben besitzt eine schraubenlinienförmige obere Kante KI und eine Umfangsnut K2 mit schraubenlinienförmiger Oberkante. Um die Menge des Brennstoffes in der Druckkammer 11 zu verringern, ist der Kolben mit einem Teil K3 kleineren Durchmessers versehen, der in der dargestellten Weise über die obere schraubenlinienförmige Kante K1 emporragt. Die Nut K2 ist mit der Druckkammer der Pumpe durch einen Kanal K4 im Kolben in Verbindung.In the embodiment according to FIG. 3, 1 enters the cylinder Piston K back and forth. The cylinder has a compound inlet and relief opening L, another relief hole 1V1 and an outlet hole N; the piston owns a helical upper edge KI and a circumferential groove K2 with a helical Top edge. To reduce the amount of fuel in the pressure chamber 11 is the piston is provided with a part K3 of smaller diameter, the one shown in FIG Way protruding over the upper helical edge K1. The groove K2 is with the pressure chamber of the pump through a channel K4 in the piston.

Bei dieser Anordnung wird der Brennstoff von den Öffnungen L und 11,1 aus durch die Nut K2 und den Kanal K4 während des Saughubes eingesaugt, und er wird während des Druckhubes durch die als Einlau- und Entlastungsbohrung dienende Öffnung L nach außen getrieben. Deckt die untere Kante der Nut K2 die Bohrung L ab, so wird der Brennstoff aus der Druckkammer der Pumpe durch den Druckauslaü N getrieben, und diese Förderung dauert an, bis die obere schraubenlinienförmige Kante der Nut K2 die Bohrung M freigibt. In diesem Augenblick oder unmittelbar danach deckt die schraubenlinienförmige Kante K1 den Druckauslaü Ar, so daß dieser zwangsläufig im Augenblick der Öffnung der Entlastungsöffnung !11 (oder unmittelbar danach) geschlossen wird und die Förderung äufhört.With this arrangement, the fuel is sucked in from the openings L and 11.1 through the groove K2 and the channel K4 during the suction stroke, and during the pressure stroke it is driven out through the opening L serving as an inlet and relief bore. If the lower edge of the groove K2 covers the bore L, the fuel is driven out of the pressure chamber of the pump through the pressure outlet N, and this delivery continues until the upper helical edge of the groove K2 clears the bore M. At this moment or immediately thereafter, the helical edge K1 covers the pressure outlet Ar, so that this is inevitably closed at the moment the relief opening 11 is opened (or immediately afterwards) and the delivery ceases.

Man erkennt, daß auch bei dieser Anordnung durch Drehen des Kolbens gegenüber dem Zylinder der wirksame Teil des Förderhubes geändert werden kann, daß aber bei jeder Winkellage zwischen Kolben und Zylinder die Bohrung N in dem Augenblick geschlossen wird, in welchem die Entlastungs- Bohrung M geöffnet wird, um die Förderung zu beenden.It can be seen that in this arrangement, too, by rotating the piston compared to the cylinder, the effective part of the delivery stroke can be changed that but for every angular position between piston and cylinder the bore N at the moment is closed, in which the relief Hole M open is going to end the promotion.

Bei der Anordnung nach Fig. q. ist der Kolben P in einem Zylinder 0 angeordnet, der zwei Umfangsnuten 01, 02 aufweist, von denen die erste, 01, eine untere schraubenlinienförmige Kante und die Nut 02 eine obere schraubenlinienförmige Kante besitzt. Die Nut 01 ist in Verbindung mit einer Verbundeinlaß- und Entlastungsöffnung Q und die Nut 02 mit dem Druckauslaß R.In the arrangement according to Fig. Q. is the piston P in a cylinder 0 arranged, which has two circumferential grooves 01, 02, of which the first, 01, one lower helical edge and the groove 02 an upper helical Owns edge. The groove 01 is in connection with a composite inlet and relief opening Q and the groove 02 with the pressure outlet R.

Der Kolben P hat eine senkrechte Bohreng PI, von ,der zwei Radialbohrungen P2, P3 ausgehen, die während des gewünschten Teiles des Kolbenhubes in Verbindung mit den Nuten 01, 02 im Zylinder gelangen.The piston P has a vertical bore PI, from which two radial bores P2, P3 go out, which connect during the desired part of the piston stroke with the grooves 01, 02 in the cylinder.

Bei dieser Ausführung wird der Brennstoff während des Saughubes bei Q eingesaugt; die Fläche des Kolbens liegt am Ende dieses Saughubes unter der Oberkante der Nut, so daß während des Anfangsteiles des Druckhubes Brennstoff von der Druckkammer zurück in den Einlaßkanal Q gelangt. Sobald die Oberfläche des Kolbens P über den Oberrand der Nut 01 herausgeht, wird Brennstoff durch die Kanäle PI und P3 in die Nut 02 getrieben und von hier durch den Druclcauslaß R, und zwar so lange, bis der Kanal P2 in Verbindung mit der Nut 01 gelangt. Etwa im gleichen Augenblick oder kurz :danach überläuft die Bohrung P2 den Oberrand der Nut 02, so daß die Druckkammer der Pumpe im wesentlichen gleichzeitig von dem Druckkanal R abgetrennt und in Verbindung mit dem Entlastungs- und Einlaßkanal Q gelangt. Hierdurch wird, wiederum der wirksame Teil des Pumpendruckhubes beendigt. Durch Drehung des Kolbens P gegenüber dem Zylinder kann auch hier wieder der wirksame Teil des Druckhubes verändert werden. Bei jeder Drehlage aber wird der Durohlaß P3 zwangsläufig von der Oberkante der Nut 02 etwa im gleichen Augenblick geschlossen, in welchem der Kanal P2 in Verbindung mit der Nut 01 gelangt und den Druckhub beendigt.In this version, the fuel is added during the suction stroke Q sucked in; the surface of the piston is below the top edge at the end of this suction stroke the groove so that during the initial part of the pressure stroke, fuel is removed from the pressure chamber returns to the inlet port Q. As soon as the surface of the piston P over the The upper edge of the groove 01 goes out, fuel is fed through the channels PI and P3 into the Nut 02 driven and from here through the Druclcauslaß R, until the Channel P2 comes in connection with groove 01. At about the same moment or briefly: then the hole P2 overflows the upper edge of the groove 02, so that the pressure chamber the pump separated from the pressure channel R substantially at the same time and in communication with the relief and inlet channel Q arrives. This, in turn, becomes the effective one Part of the pump pressure stroke ended. By rotating the piston P in relation to the cylinder the effective part of the pressure stroke can also be changed here again. With everyone However, the rotational position of the Durohlaß P3 is inevitably from the upper edge of the groove 02 approximately closed at the same moment in which the channel P2 in connection with the Groove 01 arrives and terminates the pressure stroke.

Die veranschaulichten Konstruktionen sind nur beispielsweise gegeben. Die Einrichtungen zur zwangsläufigen Schließung des Druckauslasses bei oder unmittelbar nach Öffnung der Entlastungsbohrung zwecks Beendigung des wirksamen Förderhubteiles können auch vom Pumpenkolben getrennt werden. Weiter kann die Erfindung auch auf Einspritzpumpen Anwendung finden, bei denen ein getrenntes Ventil, das Einlaß- und Auslaßöffnung steuert, in solchem Zeitverhältnis zum Kolben gesteuert wird, daß es die Anfangs-und Schlußteile jedes Druckhubes des Kolbens unwirksam macht.The illustrated constructions are given by way of example only. The devices for the inevitable closure of the pressure outlet at or immediately after opening the relief hole for the purpose of ending the effective delivery stroke part can also be separated from the pump piston. The invention can also be based on Injection pumps find application in which a separate valve, the inlet and Outlet opening controls, is controlled in such a time relationship to the piston that it renders ineffective the beginning and end of each piston pressure stroke.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Pump for injecting liquid fuel for internal combustion engines with a member acting as a valve, one or more Inlet or relief channels to the pressure chamber of the pump during the first and last part of each delivery stroke opens to make these lifting parts ineffective, ° so that fuel only during a central effective part of each pump stroke reaches a pressure channel, characterized by members which are in or almost at the moment in which the relief or inlet channel to terminate the effective delivery stroke is exposed, the fuel delivery channel (pressure channel) inevitably with respect to the pump pressure chamber and the relief channel connected to it shut off.

2. Pump according to claim i, wherein the pump plunger itself both acts as a delivery piston as well as a valve, which the inlet and the relief port keeps open during the initial and final part of each conveying stroke, characterized in that that the pump piston has a control surface, which at the end of the effective Delivery stroke by opening the relief channel inevitably closes the pressure channel.

3. Pump according to claim i and 2 with a relief groove in the pump piston or cylinder, which has a helical edge which, in order to terminate the effective Part of the delivery stroke overflows a relief opening, and through which Relative rotation between piston and cylinder the moment of termination .the Fuel delivery and thus the amount of fuel injected can be changed is, characterized in that the pressure channel at the end of the effective delivery stroke in relation to the pump pressure chamber. continuously shut-off control edge parallel to the helical edge controlling the relief opening is arranged, so that the shut-off of the pressure channel regardless of the rotary setting between Piston and cylinder always takes place in essentially the same instant which the relief opening is released.